• 콘크리트학회지
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• 제11권2호
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• pp.221-230
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• 1999

콘크리트 구조물에 균열이 생겨 물과 산소의 침투확산이 용이해 지거나 또는 외부로부터 염소이온과 같은 염화물이 침투확산되어 콘크리트 중의 철근까지 도달할 경우 및 콘크리트의 중성화가 철근위치까지 진행될 경우 철근의 부동태 피막은 파괴되어 부식이 급진전 되며 콘크리트의 박리 및 탈락현상이 수반될 뿐만 아니라 구조물의 내구성이 크게 저하된다. 본 연구에서는 콘크리트 중의 철근부식을 억제하기 위한 한 방안으로 적용되는 전기방식의 이론적인 고찰과 콘크리트 내부에 다량의 염화물을 함유시키거나 또는 균열을 발생시킨 시험체에 대하여 외부전원법을 활용한 실내실험을 실시하여 철근의 방식효과에 대해 고찰하였다. 외부전원법에 의한 전기방식을 실시하여 복극량을 측정한 결과 대상 시험체 모두 NACE의 방식기준을 만족하였으며, 부식면적율의 측정결과 34 ~84%, 단면감소의 경우 84 ~ 86%의 방식효과를 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.133-139
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• 1985

본(本) 논문(論文)은 동일(同一)한 단면(斷面)과 동일(同一)한 철근비(鐵筋比)를 갖는 다섯 개의, 구형단면(矩形斷面)의 부분(部分) P.C. 보에 각각(各各) 다른 정도(程度)의 프리스트레스량(量)을 도입하므로써 얻어지는, 균열발생의 억제효과(抑制効果)와 전체(全體)시스템의 내하력(耐荷力) 증가효과(增加効果)를 실험(實驗)을 통(通)하여 확인(確認)하는데 있다. 실험결과(實驗結果), 프리스트레스를 가(加)한 보의 극한내하력(極限耐荷力)은 그렇지 않은 보의 그것보다 약간의 증가추세(增加趨勢)를 보이나, 이에 대한 결론(結論)을 내리기 위하여는 좀 더 많은 실험(實驗)데이타가 요구(要求)된다. 프리스트레스의 도입에 의한 균열폭의 억제효과는 확실하게 나타나며 아주 작은 양인 완전(完全)프리스트레스량(量)의 25%정도(程度)의 프리스트레스의 도입(導入)으로도 그렇지 않은 경우보다 사용하중하(使用荷重下)에서 50% 정도(程度)로 억제(抑制)할 수 있는 것으로 나타난다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.31-37
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• 2017

본 논문에서는 이종재질로 구성된 세장비가 큰 보의 차원축소와 복원의 효율성과 정확성을 입증하기 위하여 VABS와 3차원 유한요소해석 모델의 결과와 비교하였다. 그리고 3차원 유한요소모델과 차원축소 모델을 가상균열닫힘법을 이용하여 에너지 해방률을 계산하였다. 원형과 사각형의 단면에 초기 크랙을 가진 수치모델을 이용하여 보의 차원축소와 복원기법 및 가상균열닫힘법을 이용하여 복원해석 결과 및 에너지 해방률을 비교하여 효율성과 정확성을 입증하였다. 특히 제시된 에너지 해방률 계산 기법은 고고도 무인기의 날개, 헬리콥터 로터 블레이드, 풍력 블레이드, 틸트로터 등의 정적, 동적 모델링 및 수명평가에 활용될 수 있을 것이다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제3권2호
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• pp.140-150
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• 2016

Normally all manufacturing and fabrication processes introduce residual stresses in a component. These stresses exist even after all service or external loads have been removed. Residual stresses have been studied elaborately in the past and even in depth research have been done to determine their magnitude and distribution during different manufacturing processes. But very few works have dealt with the study of residual stresses formation during the casting process. Even though these stresses are less in magnitude, they still result in crack formation and subsequent failure in later phases of the component usage. In this work, the residual stresses developed in a shifter during casting process are first determined by finite element analysis using ANSYS(R) Mechanical APDL, Release 12.0 software. Initially the analysis was done on a simple block to determine the optimum element size and boundary conditions. With these values, the actual shifter component was analyzed. All these simulations are done in an uncoupled thermal and structural environment. The results showed the areas of maximum residual stress. This was followed by the geometrical optimization of the cast part for minimum residual stresses. The resulting shape gave lesser and more evenly distributed residual stresses. Crack compliance method was used to experimentally determine the residual stresses in the modified cast part. The results obtained from the measurements are verified by finite element analysis findings.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.791-797
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• 2011

이 논문은 인장증강효과에 대한 피복두께의 영향을 알아보기 위하여 실시한 12개의 축하중을 받는 직접인장 실험체의 실험 결과를 정리 분석한 것이다. 피복두께와 철근 직경의 비를 주 변수로 선정하여 6개의 서로 다른 피복 두께를 갖는 실험체를 제작하여 실험을 실시하였다. 실험 결과에 따르면 피복두께가 얇을수록 쪼갬균열의 영향이 크게 나타났으며, 인장증강효과와 균열간격이 감소하였다. 그리고 균열안정화 단계에서의 인장증강효과도 피복두께가 얇아질수록 감소하는 것을 확인하였다. 현행 설계기준의 인장증강효과 모델들은 피복두께의 변화에 따른 인장증강 거동의 차이를 반영할 수 없으며, 특히 피복두께가 얇을수록 인장증강효과가 감소하는 현상을 고려하지 못하고 있다. 따라서 이 연구에서 수행한 실험 및 분석 결과를 근거로 하여 인장증강효과에 피복두께의 영향을 반영할 수 있는 인장증강 계수 수정식을 제안하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제52권5호
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• pp.1019-1032
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• 2014

Rails are key elements in railway superstructure since these elements receive directly the train load transmitted by the wheels. Simultaneously, rails must provide effective stress transference to the rest of the track elements. This track element often deteriorates as a consequence of the vehicle passing or manufacturing imperfections that cause in rail several defects. Among these rail defects, transverse cracks highlights and are considered a severe pathology because they can suddenly trigger the rail failure. This study is focused on UIC-60 rails with transverse cracks. A 3-D FEM model is developed in ANSYS for the flawless rail in which conditions simulating the crack presence are implemented. To account for the inertia loss of the rail as a consequence of the cracking, a reduction of the bending stiffness of the rail is considered. The numerical models have been calibrated using the first four bending vibration modes in terms of frequencies. These vibration frequencies have been obtained using the Experimental Modal Analysis technique, studying the changes in the modal parameters of the rails induced by the crack and comparing the results obtained by the model with experimental results. Finally, the calibrated and validated models for the single rail have been implemented in a complete railway ballasted track FEM model in order to study the static influence of the cracks on the rail deflection caused by a load passing.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권3호
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• pp.319-329
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• 2020

Structural damage to an arch dam is often of major concern and must be evaluated for probable rehabilitation to ensure safe, regular, normal operation. This evaluation is crucial to prevent any catastrophic or failure consequences for the life time of the dam. If specific major damage such as a large crack occurs to the dam body, the assessments will be necessary to determine the current level of safety and predict the resistance of the structure to various future loading such as earthquakes, etc. This study investigates the behavior of an arch dam cracked due to water pressure. Safety factors (SFs), of shear and compressive tractions were calculated at the surfaces of the contraction joints and the cracks. The results indicated that for cracking with an extension depth of half the thickness of the dam body, for both cases of penetration and non-penetration of water load into the cracks, SFs only slightly reduces. However, in case of increasing the depth of crack extension into the entire thickness of the dam body, the friction angle of the cracked surface is crucial; however, if it reduces, the normal loading SFs of stresses and joints tractions reduce significantly.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.685-692
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• 2020

본 연구에서는 철근 겹침이음 위치가 부적정하게 시공된 사례를 바탕으로 콘크리트 구조기준에서 제시한 설치기준에 대하여 분석 및 고찰을 하였으며, 현행 구조기준에서 제시한 겹침이음에 대한 기준이 적정함을 해석적으로 입증하였다. 실제 종방향 균열이 발생된 지하 박스구조물 단면에 대한 철근 겹침이음부의 철근강도감소비 및 설계유효 모멘트를 산출하여 철근 겹침이음부의 균열 발생원인에 대하여 해석적으로 입증하였다. 연구결과, 최대 인장응력이 발생되는 지하 박스구조물 중앙부에 철근 겹침이음이 설치될 경우 철근 겹침이음부의 철근강도감소비는 82.8% 수준인 것으로 분석되었다. 따라서, 콘크리트 구조기준에서 정하고 있는 바와 같이 철근 겹침이음부의 위치는 최대 인장응력이 발생하는 지점을 피해야 하며, 부득이하게 겹침이음이 부적정한 위치에 설치되는 경우 본 연구에서 검토한 바와 같이 충분한 겹침이음길이를 확보하여야 하며, 구조물 단면력에 대하여 검토하여 충분한 안전율을 확보하는 것이 중장기적인 균열 제어 방법으로 적정할 것으로 검토되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4298-4307
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• 2015

최근 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 성능저하로 유지 보수나 보강등에 상당한 비용이 증가함에 따라 콘크리트의 고유 특성인 균열 저감에 대한 연구가 필요한 실정이다. 특히 장기간 운영에 따른 지하 전력구의 노후화로 유지 보수에 어려움이 상존함에 따라 전력구 설계단계에서 균열을 획기적으로 저감할 수 있는 저수축 콘크리트용 수축저감제 기술 개발이 필요하다. 본 연구는 콘크리트 구조물의 내구성 저하에 따른 균열을 방지하고자 균열을 획기적으로 저감할 수 있는 저수축 콘크리트를 개발하기 위한 것으로 수축저감 물질을 선정하고 모르타르 및 콘크리트 특성을 검토한 결과 클리콜계의 경우 압축강도 특성 및 건조수축 길이변화 실험결과에서 우수한 것으로 나타나 수축저감제로서의 가능성을 확인하였다. 추후 수축저감제의 범용적인 적용성 검토를 위하여 수축저감제의 사용량 및 사용재료 변화 등에 대한 다양한 재료변수 요인 검토를 통하여 수축저감제의 성능 검토가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제10권4호
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• pp.600-608
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• 2022

이 연구는 전기영동확산시험을 이용하여 이중층수산화물(LDH)을 혼입한 균열이 있는 자기치유 시멘트 모르타르의 염화물 침투 저항성을 평가하여 LDH가 자기치유 콘크리트의 치유 효과에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험결과에 따르면 자기치유물질만 혼입한 경우와 자기치유물질과 Ca-Al LDH를 함께 혼입한 경우 균열 발생 직후 영동확산계수는 대부분 OPC 배합에 비해 더 컸지만, 치유재령이 경과할수록 OPC 보다 더 큰 폭으로 영동확산계수가 감소하며, Ca-Al LDH를 함께 혼입한 경우가 자가치유 물질만 혼입한 경우보다 영동확산계수 감소가 더 크게 나타나 더 높은 자기치유 성능을 보였다. 이는 균열면에 자기치유 반응생성물이 증가하면서 균열 내부에서 LDH에 의한 염소이온의 구속작용이 더 커진다는 것을 시사한다.